Pickering emulsiya geli — yogʻ va suv fazalari molekulyar sirt faol moddalar oʻrniga fazalararo yuzaga adsorbsiyalanadigan qattiq zarrachalar bilan barqarorlashtiriladigan hamda tomchilar va zarrachalar hosil qilgan uch oʻlchamli tarmoq tufayli gelsimon mexanik tuzilishga ega boʻladigan emulsiya tizimidir. Ushbu tadqiqotda flavonoidlarga boy Ampelopsis grossedentata barg kukuni (Ampelopsis grossedentata leaf powder, AGP) qattiq zarracha stabilizatori, oʻrta zanjirli triglitserid (medium-chain triglyceride, MCT) esa yogʻ fazasi sifatida ishlatilgan. Tadqiqotchilar AGP konsentratsiyasini %2–4, yogʻ fazasining hajmiy fraksiyasini %40–80 oraligʻida oʻzgartirib gel hosil boʻlishi, tomchi tuzilishi va mexanik barqarorlikni oʻrgangan; tanlangan tizimlar tezlashtirilgan UV ta’siri vaqtida luteinni himoya qila oladimi-yoʻqmi, buni ham alohida sinagan.

AGP zarrachalarining SEM tasvirlarida tartibsiz tangachasimon va blokka oʻxshash shakllar, aniq sirt burmalari, gʻadir-budur tuzilish va ayrim agregatlar kuzatilgan. Lazerli zarracha oʻlchami tahlilida D₁₀, D₅₀ va D₉₀ qiymatlari mos ravishda 2,154; 8,108 va 51,78 µm boʻlgan. Ushbu keng taqsimot AGP bir xil oʻlchamdagi gomogen zarrachalardan emas, mikrometr miqyosida turli kattalikdagi zarrachalardan tashkil topganini koʻrsatadi.

AGP qoʻshilishi MCT/suv chegarasidagi fazalararo yuza tarangligini kamaytirgan. Sof suv tizimida 32,92 mN/m boʻlgan qiymat %1 AGP da 26,81 mN/m gacha, %2 AGP da taxminan 25,17 mN/m gacha pasaygan. AGP konsentratsiyasi %3 va undan yuqoriga koʻtarilganda qoʻshimcha pasayish cheklangan va bu yuqori konsentratsiyalar orasida statistik jihatdan ahamiyatli farq kuzatilmagan. Manba ushbu plato holatini foydalanish mumkin boʻlgan fazalararo yuzaning asta-sekin toʻyinishi bilan bogʻlaydi.

AGP uchun manba matnida bildirilgan kontakt burchagi 70,46° ga teng. Taxminan 70° boʻlgan ushbu oʻrtacha namlanish qobiliyati zarrachalarning butunlay faqat suvga yoki faqat yogʻga yoʻnalishi oʻrniga yogʻ–suv chegarasida joylashishiga qulay gidrofil–gidrofob muvozanatga mos keladi. Manba Figure 3 tasvirida tomchining ikki tomonidagi tangens oʻlchovlari 70,46° va 70,61° sifatida koʻrsatilgan boʻlsa-da, matnda umumiy kontakt burchagi 70,46° deb berilgan.

Makroskopik teskari aylantirish sinovlari gel barqarorligi ham AGP miqdoriga, ham yogʻ fazasi ulushiga bogʻliqligini koʻrsatgan. %4 AGP saqlagan gellar %50–70 yogʻ fazasi oraligʻida teskari aylantirilganda yaxlitligini saqlagan. Aksincha, yogʻ fazasi %80 gacha oshirilganda barcha AGP konsentratsiyalarida oʻzini tutib turuvchi tuzilma yoʻqolgan va koʻrinadigan yogʻ ajralishi yuz bergan. Bu natija yuqoriroq yogʻ yuklamasi ma’lum nuqtagacha tomchilar paketlanishini kuchaytirishi mumkin boʻlsa-da, fazalararo yuzani qoplash uchun mavjud zarrachalar miqdorining imkoniyati oshib ketganda tizim beqarorlashishini koʻrsatadi.

Yogʻ fazasi %70 da oʻzgarmas holda AGP ni %2 dan %4 gacha oshirish D₅₀ ni 21,77 µm dan 13,32 µm gacha va D₉₀ ni 56,11 µm dan 33,07 µm gacha kamaytirgan. Aksincha, AGP %4 da oʻzgarmas boʻlib, yogʻ fazasi %50 dan %70 gacha oshirilganda D₅₀ 8,34 µm dan 13,32 µm gacha, D₉₀ 18,96 µm dan 33,07 µm gacha oshgan. Shunday qilib, koʻproq AGP tomchilarning kichrayishini qoʻllab-quvvatlagan, yuqoriroq yogʻ yuklamasi esa zichroq paketlangan, biroq kattaroq tomchili tuzilma hosil qilgan.

Gel mustahkamligiga ham ayni ikki oʻzgaruvchi ta’sir qilgan. Yogʻ fazasi %70 boʻlganda AGP ni %2 dan %4 gacha oshirish gel mustahkamligini 3,07 × 10⁻² N dan 5,04 × 10⁻² N gacha oshirgan. AGP %4 da oʻzgarmas boʻlganda yogʻ ulushini %50 dan %70 gacha oshirish esa gel mustahkamligini 3,25 × 10⁻² N dan 5,04 × 10⁻² N gacha oshirgan. Oʻrganilgan formulatsiyalar ichida %4 AGP + %70 MCT tizimi eng kuchli umumiy strukturaviy natijani bergan.

Passiv mikroreologiya oʻlchovlarida elastiklik indeksi (Elasticity Index, EI) va makroskopik qovushqoqlik indeksi (Macroscopic Viscosity Index, MVI) dastlab tez oshgan, keyin esa barqarorroq qiymatlarga yaqinlashgan. AGP ni %2 dan %4 gacha oshirish va %4 AGP sharoitida yogʻ ulushini %50 dan %70 gacha koʻtarish EI va MVI qiymatlarini oshirgan. Manba ushbu parametrlar uchun universal “yaxshi/yomon” chegara yoʻqligini alohida ta’kidlaydi; EI va MVI mazkur tadqiqotda ayni tizim ichidagi formulatsiyalarni taqqoslash uchun ishlatilgan.

Luteinni himoya qilish tajribasida lutein MCT ichida 2,0 mg/mL qilib tayyorlangan va gellar 6 W UV lampasidan 15 cm masofada, 30 °C da ta’sirga uchratilgan. Yettinchi kun oxirida zarrachasiz MCT nazoratida luteinning atigi %14,9 i qolgan boʻlsa, %4 AGP va %70 yogʻ fazasi saqlagan emulsiya geli %55,9 lutein saqlanishini koʻrsatgan. Manba himoya ta’sirini ham zarrachalar hosil qilgan fizik fazalararo toʻsiq, ham AGP tarkibida tabiiy uchraydigan flavonoidlarning ehtimoliy antioksidant hissasi bilan bogʻlaydi. Biroq tadqiqot bu ikki hissani alohida nazorat guruhlari yordamida miqdoriy ravishda bir-biridan ajratmagan.

Asosiy talqin chegarasi: Ushbu tadqiqot AGP laboratoriya miqyosida Pickering emulsiya geli stabilizatori va lutein tashuvchi matritsa sifatida istiqbolli ekanini koʻrsatadi. Shunga qaramay, tajriba 7 kunlik tezlashtirilgan UV ta’siriga asoslangan; hazm, biooʻzlashtirilish, haqiqiy oziq-ovqat matritsasi, uzoq muddatli tijoriy saqlash yoki inson iste’molidagi biologik samaradorlik baholanmagan. “Yashil” yoki “barqaror platforma” iborasi potensialni ifodalaydi; tadqiqotda hayot sikli tahlili oʻtkazilmagan.

Tadqiqotning asosiy muammosi nima?

Lutein kabi lipofil biologik faol birikmalarning yogʻ muhitiga affiniteti yuqori, biroq ularning suvda tarqalishi cheklangan. Bundan tashqari, kislorod, yorugʻlik va issiqlik kabi atrof-muhit omillari ushbu birikmalarning parchalanishini tezlashtirishi mumkin. Bu holat lipofil birikmalardan funksional oziq-ovqat yoki tashuvchi tizimlarda foydalanishni qiyinlashtiradi.

Yogʻ-suv emulsiyalari lipofil birikmalarni suvli muhitga tarqatish uchun ishlatilishi mumkin. Biroq klassik emulsiyalarda fazalararo yuza koʻpincha past molekulyar massali sirt faol moddalar yoki oqsillar bilan barqarorlashtiriladi. Ushbu fazalararo qatlamlar vaqt oʻtishi bilan zaiflashganda yogʻ tomchilari qoʻshilib ketishi va kapsulalangan faol modda tezroq yoʻqolishi mumkin.

Pickering emulsiyalarida esa yogʻ-suv chegarasi qattiq zarrachalar bilan barqarorlashtiriladi. Qattiq zarrachalarning fazalararo yuzadan ajralishi energetik jihatdan qiyin boʻlishi mumkinligi sababli mos zarrachalar tomchilar atrofida mexanik jihatdan bardoshliligi yuqoriroq qatlam hosil qilishi mumkin. Zarrachalar uzluksiz fazada bir-biri yoki qoʻshni tomchilar bilan oʻzaro ta’sirlashib, uch oʻlchamli tarmoq hosil qilsa, emulsiya gelsimon xatti-harakatga ega boʻlishi mumkin.

Tadqiqotning oʻziga xos yondashuvi tozalangan dihidromiritsetin kabi bitta birikma oʻrniga bevosita Ampelopsis grossedentata barg kukunidan foydalanishdir. Manba AGP polisaxaridlar, oqsillar, oziq tolalari va fenolik birikmalar kabi turli komponentlarni birgalikda saqlashini va ushbu murakkab tarkib sirt xususiyatlari, namlanish qobiliyati va fazalararo xatti-harakatga ta’sir qilishi mumkinligini muhokama qiladi.

Pickering Emulsiya Geli Nima?

Pickering emulsiya geli — yogʻ tomchilari yogʻ–suv chegarasiga adsorbsiyalanadigan qattiq zarrachalar bilan barqarorlashtiriladigan va tomchi/zarracha oʻzaro ta’sirlari uzluksiz uch oʻlchamli tarmoq hosil qilib, tizimga gelsimon oʻzini tutib turuvchi xususiyat beradigan emulsiya tuzilmasidir; ushbu tadqiqotda qattiq stabilizator AGP, yogʻ fazasi esa MCT.

AGP nega bevosita barg kukuni sifatida ishlatilgan?

Ampelopsis grossedentata barglari manbada “Tengcha tea” deb ham ataladigan va dihidromiritsetin, jumladan flavonoidlar bilan bogʻliq oʻsimlik materialidir. Sof dihidromiritsetin olish ekstraksiya, ajratish va tozalash kabi qoʻshimcha jarayonlarni talab qiladi. Tadqiqotchilar buning oʻrniga oʻsimlikning strukturaviy va kimyoviy komponentlarini birgalikda saqlaydigan AGP ni bevosita zarracha stabilizatori sifatida baholagan.

Ushbu tadqiqotda ishlatilgan AGP ning namlik miqdori %7,70 ± 0,43 ga teng. Biroq tadqiqot foydalanilgan AGP partiyasidagi umumiy flavonoid, dihidromiritsetin yoki alohida fenolik moddalarning konsentratsiyalarini alohida miqdoriy aniqlamagan. Shuning uchun “AGP ning himoya ta’sirining shuncha qismi DMY hisobiga yuzaga kelgan” kabi miqdoriy xulosa chiqarib boʻlmaydi.

AGP zarrachalarining morfologiyasi va oʻlchami

AGP kukuni Quattra S skanerlovchi elektron mikroskopida tekshirilgan. Kukun oʻtkazuvchi lenta ustiga tarqatilgan, vakuum ostida oltin bilan qoplangan va tasvirlar 5,0 kV tezlashtiruvchi kuchlanishda olingan.

Manba SEM tasvirida zarrachalar tartibsiz tangachasimon va blokka oʻxshash shakllar, aniq burmalar va gʻadir-budur sirtlarga ega. Ayrim zarrachalarning bir-biriga yopishib agregatlar hosil qilgani ham koʻrinadi. Manba ushbu gʻadir-budur sirtlar yogʻ-suv chegarasi bilan kontakt maydonini oshirishi va fazalararo mexanik mahkamlanishga hissa qoʻshishi mumkinligini muhokama qiladi; bu talqin fazalararo yuzada bevosita tasvirlangan bitta zarrachaning mahkamlanishi oʻlchovi emas.

Zarracha oʻlchami BT-9300H lazerli zarracha oʻlchami analizatori yordamida aniqlangan. Oʻlchashdan oldin AGP deionizatsiyalangan suvda ultratovush yordamida dispersiyalangan va obscuration qiymati %15–16 ga sozlangan. Suvning sinish koʻrsatkichi 1,33 sifatida ishlatilgan.

D₁₀ bilan D₉₀ oʻrtasidagi katta farq AGP nisbatan keng zarracha oʻlchami taqsimotiga ega ekanini koʻrsatadi. Manba kichik zarrachalar kattaroq zarrachalar orasidagi boʻshliqlarni toʻldirishi yanada kompakt zarracha paketlanishiga hissa qoʻshishi mumkinligini taklif qiladi. Biroq faqat zarracha oʻlchami taqsimoti zarrachalarning haqiqiy yogʻ-suv fazalararo qoplash ulushini isbotlamaydi.

Fazalararo yuza tarangligi nega oʻlchangan?

Fazalararo yuza tarangligi — bir-biriga aralashmaydigan ikki faza chegarasini kengaytirish uchun zarur erkin energiya bilan bogʻliq kattalik. MCT va suv oʻrtasida pastroq fazalararo yuza tarangligi AGP dispersiyasidan keladigan sirt faol komponentlar yogʻ-suv chegarasi bilan oʻzaro ta’sirlasha olishini koʻrsatadi.

AGP ultra toza suvda dispersiyalangan, xona haroratida 10 daqiqa sonikatsiya qilingan va 8500 rpm da 15 daqiqa sentrifugalangan. Olingan yuqori fazaning MCT bilan fazalararo yuza tarangligi Theta Lite optik kontakt burchagi analizatorida pendant-drop usuli yordamida oʻlchangan va tomchi profili Young–Laplace yondashuviga moslashtirilgan. AGP saqlamagan ultra toza suv nazorat sifatida ishlatilgan.

Bu yerda muhim jihat shuki, AGP konsentratsiyasi oshgani sari fazalararo yuza tarangligi cheksiz ravishda uzluksiz kamaymaydi. %3 va undan yuqori konsentratsiyalarda plato yuzaga kelgan. Manba buni fazalararo yuza zarrachalar bilan yetarlicha egallangandan soʻng qoʻshimcha zarrachalarning koʻproq uzluksiz fazada qolishi bilan izohlaydi.

Taxminan 70° Kontakt Burchagi Nega Muhim?

AGP uchun manba matnida bildirilgan 70,46° kontakt burchagi zarracha toʻliq gidrofil yoki toʻliq gidrofob xatti-harakat qilmasligini va MCT–suv chegarasida ushlanishga mos oʻrtacha namlanish qobiliyatini koʻrsatishini anglatadi; bu qiymatning oʻzi emulsiya barqarorligini isbotlamaydi, biroq fazalararo yuza tarangligi va gel natijalari bilan birgalikda Pickering barqarorlashtirishi uchun qoʻllab-quvvatlovchi fizik dalil beradi.

Kontakt burchagini oʻlchashda AGP taxminan 20 mm diametrli va 3 mm balandlikdagi silindrsimon pellet shaklida siqilgan, MCT bilan toʻldirilgan kvarts hujayraga joylashtirilgan va sirtga 12 µL ultra toza suv tomchisi tomizilgan. Tomchi shakli 20 soniya davomida qayd etilgan va OneAttension 3.0 dasturi yordamida Young–Laplace modeliga moslashtirilgan.

Manba Figure 3 da tomchining ikki chetida 70,46° va 70,61° tangens burchaklari koʻrinadi. Matn AGP kontakt burchagini 70,46° deb bildirgani sabab Verianla asosiy sonli qiymat sifatida manba matnidagi 70,46° qiymatini saqlaydi; tasvirdagi ikki tomonlama oʻlchov ham manba ichidagi vizual tafsilot sifatida qayd etiladi.

Pickering emulsiya gellari qanday tayyorlangan?

AGP ning massa fraksiyasi \(w\) %2,0–4,0 oraligʻida, yogʻ fazasining hajmiy fraksiyasi \(\varphi\) esa %40–80 oraligʻida oʻzgartirilgan. Oldindan belgilangan MCT miqdori AGP ning suvli dispersiyasiga qoʻshilgan va aralashma Ultra-Turrax T18 yuqori tezlikli gomogenizatorda xona haroratida 15.000 rpm, 3 daqiqa ishlov berilgan.

Tayyorlangan gellar keyingi tahlillargacha xona haroratida saqlangan.

Makroskopik gel sinovi nimani koʻrsatgan?

Tayyorlangan gellar avval statik saqlash vaqtida kuzatilgan, soʻng idishlarni teskari aylantirish orqali oʻzini tutib turuvchi tuzilma sinovdan oʻtkazilgan. Ushbu oddiy sinov namuna teskari aylantirilganda oqib ketadimi yoki shaklini saqlaydimi, shuni vizual baholaydi.

%2 AGP da %40 va %50 yogʻ saqlagan namunalar teskari aylantirilganda yaqqol oqim koʻrsatgan. %60 yogʻ saqlagan namunada siljish cheklanganroq boʻlgan. AGP %3 va %4 gacha oshirilganda umumiy strukturaviy qarshilik oshgan; biroq %40 yogʻ saqlagan ayrim namunalarda hali ham deformatsiya kuzatilgan.

%4 AGP bilan %50, %60 va %70 yogʻ saqlagan gellar teskari aylantirilgan holatda yaxlitligini saqlagan. Ammo yogʻ fazasi %80 gacha oshirilganda barcha AGP konsentratsiyalarida yogʻ ajralishi yuz bergan va namunalar oʻzini tutib turuvchi xususiyatini yoʻqotgan.

Ushbu dastlabki skriningdan keyin batafsil tajribalarda ikki qator tanlangan: yogʻ ulushi %70 da oʻzgarmas boʻlganda AGP %2, %3 va %4; AGP %4 da oʻzgarmas boʻlganda yogʻ fazasi %50, %60 va %70.

Tomchi oʻlchami qanday oʻlchangan?

Emulsiya gellari oʻlchashdan oldin deionizatsiyalangan suv bilan mos ravishda suyultirilgan, lazerli zarracha oʻlchami analizatoriga oʻtkazilgan va obscuration %15–16 ga sozlangan. Qurilma D₁₀, D₅₀ va D₉₀ ni ham oʻz ichiga olgan taqsimot parametrlarini avtomatik hisoblagan.

Manba jadvalidagi turli yuqori indeks harflari ayni ustundagi statistik farqlarni koʻrsatadi; taqqoslashlar bir yoʻnalishli ANOVA va Duncan koʻp diapazonli testi bilan bajarilgan va p < 0,05 ahamiyatli deb qabul qilingan. Bu jadval oʻqishni osonlashtirish uchun manba qiymatlarini saqlaydi, biroq yuqori indeks harflarini takrorlamaydi.

Yogʻ ulushi %70 da oʻzgarmas boʻlganda AGP ning ortishi barcha asosiy diametr percentillarida kichrayish keltirib chiqargan. Bu koʻproq zarrachalar yogʻ tomchilarini qoplashi va qoʻshilib ketishni cheklashi mumkinligi bilan mos keladi.

AGP %4 da oʻzgarmas boʻlib, yogʻ ulushi %50 dan %70 gacha oshganda esa barcha asosiy diametr oʻlchovlari kattalashgan. Oʻzgarmas zarracha miqdori koʻproq yogʻ-suv fazalararo yuzasini qoplashi kerak boʻlgani sabab har bir tomchiga toʻgʻri keladigan zarracha zichligi kamayishi mumkin. Shu bilan birga, yuqoriroq yogʻ ulushi tomchilarni bir-biriga yaqinlashtirib, zich paketlangan tuzilma hosil qilgan.

Optik mikroskopiya nimani qoʻshgan?

Yangi geldan 20 µL namuna predmet oynasiga olingan, qoplagich oyna bilan yopilgan va BH200P optik mikroskopida darhol tekshirilgan.

%4 AGP oʻzgarmas boʻlganda yogʻ ulushi %50 dan %60 gacha oshirilganda tomchilar soni ortgan, biroq tomchilarning koʻpchiligi sferik va nisbatan bir xil boʻlib qolgan. %70 yogʻda kattaroq tomchilar ulushi ortgan, tomchilar orasidagi masofa kamaygan va vaqti-vaqti bilan kontakt yoki yengil agregatsiya kuzatilgan.

Yogʻ ulushi %70 da oʻzgarmas boʻlganda AGP %2 dan %4 gacha oshirilganda katta tomchilar ulushi kamaygan, taqsimot yanada bir xil va zich boʻlgan. Haqiqiy mikroskopiya tasvirlari ushbu tadqiqotda birlamchi tajribaviy kuzatuv boʻlgani sabab Verianla tomonidan sun’iy mikrograf sifatida qayta yaratilmagan.

Gel mustahkamligi qanday oʻlchangan?

Gellar 20 mL silindrsimon idishlarga 15 mm namuna balandligini hosil qiladigan tarzda oʻtkazilgan. TA.XT plus tekstura analizatori va P0.5 zondi GMIA Gelation rejimida ishlatilgan.

Gel mustahkamligi zond gel tarmogʻiga kirib borayotganda duch keladigan mexanik qarshilikni ifodalaydi. Yuqoriroq qiymat ayni sinov sharoitida chidamliroq va kuchliroq ichki tarmoq tuzilmasiga mos keladi.

Manba Figure 6 oraliq guruhlarni ham ustunli grafikda koʻrsatadi; biroq asosiy matn faqat chekka qiymatlarni raqamli tarzda beradi. Shu sababli Verianla grafikdan oraliq qiymatlarni aniq oʻlchov sifatida hosil qilmagan.

%4 AGP va %70 MCT Nega Eng Yaxshi Strukturaviy Formulatsiya Sifatida Tanlangan?

Oʻrganilgan sharoitlar ichida %4 AGP + %70 MCT kombinatsiyasi bildirilgan eng yuqori gel mustahkamligi 5,04 × 10⁻² N ni, yuqori EI/MVI mikroreologik javoblarini va teskari aylantirishda saqlangan gel yaxlitligini birgalikda koʻrsatgan; biroq %80 yogʻ fazasida barcha formulatsiyalarning buzilishi ushbu optimum faqat sinovdan oʻtkazilgan formulatsiyalar oraligʻi uchun amal qilishini koʻrsatadi.

EI va MVI nima?

Mikroreologiya Rheolaser Master optik mikroreometrida bajarilgan. 20 mL namuna maxsus oʻlchov vialiga olingan va tashqi mexanik deformatsiya qoʻllanmasdan oʻlchangan. Tizim namunadagi tabiiy sochuvchi zarrachalarning Brown harakatini CCD detektori bilan 25 °C da 15.000 soniya davomida kuzatgan.

Elastiklik indeksi (EI) emulsiya gelidagi elastik tuzilmalarning rivojlanishi va mikrodeformatsiyadan keyin tuzilmaning tiklanish xatti-harakati bilan bogʻliq. Makroskopik qovushqoqlik indeksi (MVI) tomchi harakati qay darajada cheklanganini va tizimning qovushqoq qarshiligini taqqoslama tarzda ifodalaydi.

Manba muhim cheklovni ta’kidlaydi: EI va MVI uchun barcha Pickering emulsiya gellariga qoʻllanadigan universal kritik chegaralar yoʻq. Ushbu qiymatlar zarracha xususiyatlari, formulatsiya, dispers faza ulushi va oʻlchash sharoitlariga bogʻliq. Shu sababli mazkur tadqiqotda “EI shu qiymatdan oshsa, gel barqaror” kabi universal chegara ishlatilmagan.

Har ikkala indeks dastlab tez oshib, keyin barqarorroq xatti-harakatga yaqinlashgan. Yogʻ ulushi %70 da oʻzgarmas boʻlganda AGP %2 → %3 → %4 tarzida oshgani sari EI va MVI koʻtarilgan. AGP %4 da oʻzgarmas boʻlganda yogʻ ulushi %50 → %60 → %70 oshganida ham EI va MVI koʻtarilgan.

Ushbu natijalar gel mustahkamligi oʻlchovlari bilan bir xil umumiy yoʻnalishni koʻrsatgan: koʻproq AGP oʻrganilgan oraliqda zarracha tarmogʻining mustahkamlanishiga; mos darajada yuqoriroq yogʻ fazasi esa tomchilarning zichroq paketlanib, harakatlari cheklanishiga hissa qoʻshgan.

Tomchilarning tiqilishi oʻzi gel hosil boʻlishini tushuntiradimi?

Manba zich Pickering emulsiyalarida droplet jamming, ya’ni tomchilarning tiqilishi gelsimon xatti-harakatga hissa qoʻshishi mumkinligini tan oladi. Biroq AGP konsentratsiyasi oshganda gel mustahkamligi hamda EI/MVI ning ham oshishi faqat geometrik tomchi tiqilishi emas, balki AGP zarrachalarining fazalararo yuzani mustahkamlashi va uzluksiz faza tarmogʻi ham muhim ekanini anglatadi.

Luteinni himoya qilish tajribasi qanday oʻtkazilgan?

Lutein avval MCT ichida 2,0 mg/mL konsentratsiyada eritilgan. Ushbu lutein yuklangan MCT yogʻ fazasi yordamida Pickering emulsiya gellari tayyorlangan.

Namunalar 10 mL burama qopqoqli shisha viallarga oʻtkazilgan va 6 W UV lampasidan 15 cm uzoqlikda, 30 °C da UV nurlanishiga duchor qilingan. Taxminan har ikki kunda 100 mg namuna olingan.

Olingan namuna 10 mL etanol/n-geksan aralashmasi bilan 1:1 hajm nisbatida ekstraksiya qilingan, uch marta 10 soniya vorteks qilingan va 8000 rpm da 10 daqiqa sentrifugalangan. Yuqori faza mos ravishda suyultirilgan va absorbans 446 nm da UV-Vis spektrofotometr bilan oʻlchangan. Lutein miqdori avval tuzilgan kalibrlash egri chizigʻi yordamida hisoblangan.

Ayni lutein konsentratsiyasini saqlagan, biroq AGP zarrachalari boʻlmagan MCT tizimi nazorat sifatida ishlatilgan.

Tenglama (1) muayyan UV ta’siri muddatidan keyin boshlangʻich luteinning necha foizi namunada qolganini hisoblaydi.

• \(C_1\): namunadagi boshlangʻich lutein miqdori.
• \(C_2\): muayyan UV ta’siri muddatidan keyin qolgan lutein miqdori.
• \(C_2/C_1\): qolgan fraksiyani koʻrsatadigan oʻlchamsiz nisbat.
• ×100%: fraksiyani foizli saqlanishga aylantiradi.

Masalan, foiz qiymati kamaygani sari boshlangʻich luteinning kattaroq qismi tajriba sharoitida yoʻqolgan boʻladi. Yuqori saqlanish esa faqat ushbu UV ta’siri sharoitida lutein koʻproq himoyalanganini koʻrsatadi; hazmdan keyingi biooʻzlashtirilish yoki inson organizmidagi samaradorlikni oʻlchamaydi.

Yettinchi Kundagi %55,9 Lutein Saqlanishi Nimani Anglatadi?

%55,9 lutein saqlanishi — %4 AGP va %70 MCT saqlagan Pickering gelida boshlangʻich luteinning %55,9 i 30 °C da 6 W UV yorugʻligiga yetti kunlik tezlashtirilgan ta’sir oxirida oʻlchash mumkin boʻlgan holatda qolganini anglatadi; ayni tajribada zarrachasiz MCT nazorati %14,9 da qolgan, biroq bu natija odatiy tijoriy saqlash yoki inson biooʻzlashtirilishi uchun bevosita yaroqlilik muddati dalili emas.

Manba Figure 8 dagi umumiy tendensiyaga koʻra barcha namunalarda lutein vaqt oʻtishi bilan kamaygan. %70 yogʻ fazasida AGP saqlagan barcha tizimlarda saqlanish MCT nazoratiga qaraganda yuqoriroq boʻlgan. %3 va %4 AGP guruhlari yettinchi kunda bir-biriga yaqin qiymatlarga yetgan, %4 AGP esa ta’sirning dastlabki davrida biroz yuqoriroq himoya koʻrsatgan.

%4 AGP oʻzgarmas boʻlganda yogʻ fazasini %50 dan %70 gacha oshirish ham lutein saqlanishini oshirgan va %70 yogʻ tizimi oʻlchash muddati davomida eng yuqori barqarorlikni koʻrsatgan. Manba buni zichroq tomchi paketlanishi kislorod diffuziyasi va yorugʻlik sababli oksidlanishni cheklashi mumkinligi bilan izohlaydi. Ushbu molekulyar diffuziya mexanizmi tadqiqotda bevosita kislorod oʻtkazuvchanligini oʻlchash bilan tekshirilmagan.

Fizik toʻsiq bilan antioksidant hissa qanday ajratilishi kerak?

Manba AGP ning himoyasini ikki tarkibli izoh bilan talqin qiladi: yogʻ tomchilari atrofidagi zarracha qatlami va gel tarmogʻi fizik himoya berishi mumkin; AGP ning tabiiy flavonoidlari esa kimyoviy antioksidant himoyaga hissa qoʻshishi mumkin.

Biroq tadqiqot flavonoidlari chiqarib tashlangan AGP, tozalangan flavonoidsiz zarracha yoki oʻxshash mexanik tuzilishga ega antioksidantsiz nazoratdan foydalanmagan. Shu sababli %55,9 natijaning qaysi ulushi fizik toʻsiqdan, qaysi ulushi flavonoid kimyosidan kelib chiqqanini tajribaviy ravishda ajratib boʻlmaydi.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlaydigan natijalar

• AGP mikrometr miqyosida, keng oʻlcham taqsimotiga ega va gʻadir-budur oʻsimlik zarrachalaridan iborat.
• AGP dispersiyasi MCT/suv fazalararo yuza tarangligini suv nazoratiga nisbatan sezilarli kamaytirgan.
• Manbada bildirilgan taxminan 70° kontakt burchagi Pickering barqarorlashtirishiga mos oʻrtacha namlanish qobiliyati bilan uygʻun.
• %4 AGP, %50–70 yogʻ fazasi oraligʻida kuchli teskari aylantirish barqarorligini koʻrsatgan.
• %80 yogʻ fazasi barcha AGP darajalarida barqarorlashtirish imkoniyatidan oshib ketgan.
• Yogʻ %70 da oʻzgarmas boʻlganda AGP ortishi tomchi diametrlarini kamaytirgan.
• AGP %4 da oʻzgarmas boʻlganda yogʻ fazasi %50 dan %70 gacha oshirilsa, tomchi diametrlari va tomchi paketlanishi ortgan.
• %4 AGP + %70 MCT oʻrganilgan sharoitlarda eng yuqori umumiy gel mustahkamligi va qulay mikroreologik javobni bergan.
• AGP saqlagan gellar tezlashtirilgan UV tajribasida luteinni MCT nazoratidan yaxshiroq himoya qilgan.
• %4 AGP + %70 MCT geli 7-kun oxirida %55,9 lutein saqlanishini koʻrsatgan.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlamaydigan natijalar

• Yogʻ ulushi oshgani sari strukturaviy barqarorlik cheksiz oshadi, deb boʻlmaydi; %80 yogʻda tizim buzilgan.
• %4 AGP barcha mumkin boʻlgan konsentratsiyalar orasida global optimum, deb boʻlmaydi; tadqiqot undan yuqori yoki oraliq AGP darajalarini tizimli ravishda skrining qilmagan.
• AGP zarrachalarining haqiqiy fazalararo qoplash ulushi bevosita miqdoriy aniqlanmagan.
• Ushbu partiyadagi AGP ning umumiy flavonoid yoki dihidromiritsetin miqdori tajribada miqdoriy bildirilmagan.
• Fizik toʻsiq hissasi va antioksidant kimyoviy hissaning kattaligi alohida aniqlanmagan.
• 7 kunlik UV tajribasi odatiy tijoriy yaroqlilik muddati tajribasi emas.
• Luteinning hazmdan keyingi biooʻzlashtirilishi yoki biologik samaradorligi baholanmagan.
• Haqiqiy oziq-ovqat matritsasidagi natija ushbu tajriba bilan tasdiqlanmagan.
• “Barqaror/yashil platforma” iborasi hayot sikli tahlili natijasi emas.
• Inson salomatligi yoki klinik foyda ushbu tadqiqotda sinovdan oʻtkazilmagan.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

1. Materiallar

AGP ning namlik miqdori %7,70 ± 0,43 ga teng va Enshi Zhiyi Tea Co., Ltd. dan olingan. MCT hamda tozaligi ≥%98 boʻlgan lutein standarti Shanghai Yuanye Bio-Technology Co., Ltd. dan olingan. Boshqa kimyoviy moddalar analitik tozalikda ishlatilgan, barcha tajribalarda deionizatsiyalangan suv tanlangan.

2. AGP SEM tahlili

AGP Quattra S SEM qurilmasida tekshirilgan. Kukunlar oʻtkazuvchi yopishqoq lenta ustiga tarqatilgan, vakuum sputter usulida oltin bilan qoplangan va 5,0 kV tezlashtiruvchi kuchlanishda tasvirlangan. Tasvirlar gʻadir-budur, tartibsiz va ayrim joylarda agregatsiya koʻrsatadigan morfologiyani namoyon qilgan.

3. AGP zarracha oʻlchami

BT-9300H lazerli zarracha oʻlchami analizatori ishlatilgan. Namuna deionizatsiyalangan suvda ultratovush yordamida dispersiyalangan, obscuration %15–16 ga keltirilgan va suv uchun sinish koʻrsatkichi 1,33 ishlatilgan. D₁₀ = 2,154 µm, D₅₀ = 8,108 µm va D₉₀ = 51,78 µm.

4. Fazalararo yuza tarangligi

AGP ultra toza suvda dispersiyalanib 10 daqiqa sonikatsiya qilingan va 8500 rpm da 15 daqiqa sentrifugalangan. Yuqori faza Theta Lite optik kontakt burchagi analizatorida pendant-drop usuli bilan MCT ga nisbatan oʻlchangan va tomchi profili Young–Laplace yondashuviga moslashtirilgan.

Sof suv 32,92 mN/m, %1 AGP 26,81 mN/m, %2 AGP taxminan 25,17 mN/m qiymat bergan. %3 yoki undan yuqori AGP guruhlari orasida ahamiyatli farq aniqlanmagan.

5. Kontakt burchagi

Taxminan 20 mm diametrli va 3 mm balandlikdagi AGP pelletlari MCT ichiga joylashtirilgan, sirtga 12 µL ultra toza suv tomizilgan va tomchi shakli 20 soniya qayd etilgan. Manba matni kontakt burchagini 70,46° deb bildiradi.

6. Pickering emulsiya gelini tayyorlash

AGP massa fraksiyasi %2–4, MCT hajmiy fraksiyasi %40–80 oraligʻida oʻzgartirilgan. Aralashmalar Ultra-Turrax T18 yordamida 15.000 rpm da 3 daqiqa xona haroratida gomogenizatsiya qilingan.

7. Makroskopik skrining

Namunalar statik saqlash va teskari aylantirish sinovi bilan tekshirilgan. %80 yogʻ fazasida barcha formulatsiyalarda yogʻ ajralishi kuzatilgan. %4 AGP va %50–70 yogʻ fazasi teskari aylantirilgan holatda yaxlitligini saqlagan.

8. Tomchi oʻlchami

Gellar deionizatsiyalangan suv bilan suyultirilgan va lazerli zarracha oʻlchami analizatorida %15–16 obscuration sharoitida tahlil qilingan. Manba Table 1 dagi barcha asosiy qiymatlar yuqoridagi jadvalga koʻchirilgan.

9. Optik mikroskopiya

20 µL yangi namuna BH200P optik mikroskopida tekshirilgan. %70 yogʻda AGP ortishi kichikroq va bir xilroq tomchilar; %4 AGP da yogʻ ortishi esa zichroq paketlangan va kattaroq tomchili tuzilma hosil qilgan.

10. Gel mustahkamligi

TA.XT plus/P0.5 tizimi, 1,0 mm/s zond tezligi, 3,0 g trigger kuchi va 4 mm penetratsiya masofasi ishlatilgan. %4 AGP + %70 yogʻ tizimi 5,04 × 10⁻² N bilan oʻrganilgan guruhlar orasida eng yuqori gel mustahkamligiga erishgan.

11. Passiv mikroreologiya

Rheolaser Master qurilmasida 20 mL namuna 25 °C da 15.000 soniya davomida tashqi deformatsiya qoʻllanmasdan kuzatilgan. Brown harakati CCD detektori bilan qayd etilgan va EI hamda MVI Rheosoft Master 1.4.0.0 tomonidan hisoblangan.

AGP konsentratsiyasi va mos oraliqdagi yogʻ fazasi ortgani sari har ikkala indeks ham oshgan. Manba EI/MVI uchun universal kritik chegaralar mavjud emasligini bildiradi.

12. Lutein fotobarqarorligi

Lutein MCT ichida 2,0 mg/mL qilib tayyorlangan. Namunalar 10 mL burama qopqoqli shisha viallarga solinib, 6 W UV lampasidan 15 cm masofada, 30 °C da saqlangan. Har ikki kunda taxminan 100 mg namuna olingan.

Ekstraksiya 10 mL etanol/n-geksan 1:1 (v/v) aralashmasi bilan bajarilgan, namuna uch marta 10 soniya vorteks qilingan va 8000 rpm da 10 daqiqa sentrifugalangan. Absorbans 446 nm da oʻlchangan va lutein miqdori kalibrlash egri chizigʻi yordamida aniqlangan.

Yettinchi kun: MCT nazorati %14,9; %4 AGP + %70 yogʻ tizimi %55,9 luteinni saqlab qolgan.

13. Statistik tahlil

Ma’lumotlar uchta mustaqil eksperimental takrordan olingan va oʻrtacha ± standart ogʻish sifatida bildirilgan. IBM SPSS Statistics 26.0 ishlatilgan. Guruh farqlari bir yoʻnalishli dispersiya tahlili (one-way ANOVA), post hoc taqqoslashlar esa Duncan koʻp diapazonli testi bilan baholangan. Ahamiyatlilik chegarasi p < 0,05. Ma’lumotlarni qayta ishlash va rasmlarni tayyorlash OriginPro 2024 yordamida amalga oshirilgan.

14. Tadqiqotning asosiy metodologik cheklovlari

• AGP ning haqiqiy fazalararo qoplash ulushi bevosita miqdoriy aniqlanmagan.
• Ishlatilgan AGP partiyasining batafsil fenolik/flavonoid kimyoviy profili ushbu maqolada oʻlchanmagan.
• Fizik toʻsiq va antioksidant kimyoviy himoya alohida nazorat tizimlari bilan ajratilmagan.
• Formulatsiya skriningi AGP uchun %2–4 va yogʻ fazasi uchun %40–80 oraligʻi bilan cheklangan.
• Luteinni himoya qilish tajribasi tezlashtirilgan UV ta’siridir.
• Luteinning haqiqiy oziq-ovqat matritsasi, gastrointestinal hazm yoki biooʻzlashtirilish xatti-harakati sinovdan oʻtkazilmagan.
• Tadqiqot sanoat miqyosiga kattalashtirish yoki hayot siklini baholashni amalga oshirmagan.

Manba va Usul Haqida Izoh

Asl tadqiqot: Fabrication and Characterization of Ampelopsis grossedentata Leaf Powder-Stabilized Pickering Emulsion Gels

Mualliflar: Si Chen; Yanyu Li; Benguo Liu.

Mualliflar tartibi: Manba PDF dagi tartib aynan saqlangan.

Teng hissa: Manbada teng birinchi mualliflik yoki teng hissa bayonoti koʻrinmaydi.

Mas’ul muallif: Benguo Liu.

Muassasa: School of Food Science, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, China.

Jurnal: Foods.

Nashriyot: MDPI, Basel, Switzerland.

Jild / son / maqola raqami: 15 / 17 / 3086.

DOI: 10.3390/foods15173086.

Rasmiy nashr identifikatsiyasi: Foods 2026, 15(17), 3086.

Topshirish: 20 iyul 2026.

Tahrir: 16 avgust 2026.

Qabul: 29 avgust 2026.

Nashr: 31 avgust 2026.

Akademik muharrir: Like Mao.

Manba turi: Laboratoriya miqyosidagi eksperimental oziq-ovqat kolloidlari, Pickering emulsiya geli va lipofil faol modda tashish tadqiqoti.

Taqriz holati: Taqrizdan oʻtgan ilmiy jurnalda chop etilgan version of record.

Preprint holati: Manba PDF alohida preprint identifikatorini bildirmaydi.

Litsenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

Moliyalashtirish: Zhongyuan Talent Program—Science and Technology Innovation Leading Project of Henan Province of China (No. 264200510026); National Natural Science Foundation of China (No. 32472288); Natural Science Foundation of Henan Province of China (No. 262300421265); Program for Innovative Research Team (in Science and Technology) in University of Henan Province of China (No. 25IRTSTHN026); Scientific and Technological Project in Henan Province of China (No. 242102110131).

Etika kengashi: Qoʻllanilmaydi.

Xabardor qilingan rozilik: Qoʻllanilmaydi.

Ma’lumotlarning mavjudligi: Manba barcha ma’lumotlar maqola ichida mavjudligini va tadqiqot ma’lumotlari alohida ravishda mas’ul muallifdan soʻralishi mumkinligini bildiradi.

Manfaatlar toʻqnashuvi: Mualliflar manfaatlar toʻqnashuvi yoʻqligini bayon qilgan.

Muallif hissalari: Konseptualizatsiya Benguo Liu; metodologiya Si Chen, Yanyu Li va Benguo Liu; dasturiy ta’minot Si Chen va Yanyu Li; tekshirish Si Chen va Yanyu Li; formal tahlil Si Chen va Yanyu Li; tadqiqot Si Chen, Yanyu Li va Benguo Liu; resurslar Benguo Liu; ma’lumotlarni kuratsiya qilish Si Chen va Yanyu Li; dastlabki qoralama Si Chen, Yanyu Li va Benguo Liu; koʻrib chiqish/tahrirlash Si Chen, Yanyu Li va Benguo Liu; vizualizatsiya Si Chen va Yanyu Li; rahbarlik, loyiha boshqaruvi va moliyalashtirishni olish Benguo Liu.

Kontakt burchagini bildirish izohi: Manba matni AGP kontakt burchagini 70,46° deb beradi. Figure 3 da tomchining ikki tomonidagi tangens yorliqlari 70,46° va 70,61° boʻlib koʻrinadi. Asosiy matndagi 70,46° qiymati manba hisoboti sifatida saqlangan.

Fazalararo talqin chegarasi: Kontakt burchagi, fazalararo yuza tarangligi va gel xatti-harakati AGP mos Pickering stabilizatori ekanini qoʻllab-quvvatlaydi; haqiqiy zarracha fazalararo qoplash ulushi bevosita oʻlchanmagan.

Antioksidant mexanizm chegarasi: Manba flavonoidlar luteinni himoya qilishga hissa qoʻshishi mumkinligini muhokama qiladi; fizik toʻsiq bilan flavonoid antioksidant ta’siri alohida tajriba guruhlari yordamida miqdoriy ajratilmagan.

Saqlash chegarasi: Lutein tajribasi odatiy yaroqlilik sharoiti emas, balki 6 W UV ostida 30 °C da oʻtkazilgan tezlashtirilgan fotobarqarorlik tajribasidir.

Optimum chegarasi: %4 AGP + %70 MCT faqat sinovdan oʻtkazilgan formulatsiyalar ichida eng yaxshi umumiy strukturaviy natijani koʻrsatgan. Ushbu nisbatlar barcha mumkin boʻlgan formulatsiyalar uchun universal optimum ekani koʻrsatilmagan.